[发明专利]具有液位监测功能的锅炉

说明书

 

技术领域

本发明属于电力领域，特别是属于火力发电领域，更为具体的说是涉及具有液位监测功能的锅炉。

 

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

锅炉的主要工作原理是一种利用燃料燃烧后释放的热能或工业生产中的余热传递给容器内的水，使水达到所需要的温度或一定压力蒸汽的热力设备。锅炉在“锅”与“炉”两部分同时进行，水进入锅炉以后，在汽水系统中锅炉受热面将吸收的热量传递给水，使水加热成一定温度和压力的热水或生成蒸汽，被引出应用。在燃烧设备部分，燃料燃烧不断放出热量，燃烧产生的高温烟气通过热的传播，将热量传递给锅炉受热面，而本身温度逐渐降低，最后由烟囱排出。

在工业应用中，保证锅炉内水位在设定范围内具有重要的意义，不能过低造成锅炉干烧，也不能过高，造成锅内水汽系统失衡。因此，准确、及时获取锅炉内水位高度在工业应用中具有重要的意义。

超声波液位仪采用最新的声波技术，极大的提高了仪表的测量精度，对干扰回波有明显得抑制功能，具有完善的液/物位测控功能。

但是，由于锅炉水汽系统的特殊性，超声波液位仪应用在锅炉中后，经常发生误报，数据可靠性极低。

 

发明内容

本发明的发明人通过大量的实验观察，发现产生超声波液位仪误报的重要原因是锅炉使用中大量的水气上升，并且在超声波液位仪的探头位置发生凝结，从而形成凝结水，这一凝结水被超声波液位仪探头捕获，误以为水位已经到达探头处，因此发出水位溢满的错误信号。

如何排除凝结水对超声波液位仪，特别是对超声波液位仪探头的影响，成为超声波液位仪应用在锅炉液位监测中的攻关难题。

本发明人最初的设想是在锅炉的短脖位置开设若干通气孔，但是在实际运行中，申请人发现由于锅炉是在露天环境下工作的，开设的通气孔在将锅炉的内环境曝露，雨水会从通气孔流入锅炉内，本领域的技术人员知道锅炉对于其中水的要求是非常高的，如果雨水渗入不仅会对锅炉造成损伤，严重的可能还会产生爆炸。

所以，通常意义上的通气孔并不能满足本发明的需要。

基于此，本发明人意外地获得了一种既能满足通气需要，又保证雨水等外来水无法流入的锅炉结构，从而将超声波液位仪应用在锅炉内，实现准确、及时地液位监测。

本发明公开了一种具有液位监测功能的锅炉，所述锅炉包括锅炉本体罐、本体罐的罐顶收缩形成圆筒状短脖，短脖顶部被炉盖封闭，所述炉盖上开设有安装孔，超声波液位仪的超声波探头通过安装孔装置在炉盖上，所述炉盖上还设置有固定杆，所述固定杆的自由端固定有一鸭嘴型扁口风头，所述鸭嘴型扁口风头的后端连接有气管，气管另一端为压缩空气进气口并与空气压缩机连接，所述气管由炉盖上的安装孔穿出。

压缩空气由气管进入后，在鸭嘴型扁口风头处形成扁平的气流，一直对超声波液位仪的超声波探头进行大气流推送，从而防止凝结水聚集，避免了超声波测微仪的误报情况。

同时，由于不需要增加通孔等结构，锅炉整体仍然处于较为封闭的状态下，所以不会导致雨水等外来水进入锅炉内。

进一步地，我们公开了所述鸭嘴型扁口风头的宽度为5mm。从而可以更好地完成对凝结水的吹落需要。

作为进一步地优化方案，我们还公开了所述鸭嘴型扁口风头处还设置有细密的网格。

进一步地，所述网格为0.1mmх0.1mm。

从而可以将压缩空气在吹出时，通过细密的网格作用，更加均匀，对超声波探头的冲击力减小，保护超声波探头。

作为另一优选方式，我们还公开了所述固定杆由通过旋紧方式连接的两个固定节组成。

从而可以根据两个固定节之间的旋紧作用，调节鸭嘴型扁口风头高度。

采用本发明所公开的技术方案后，我们发现超声波液位仪的误报为零，并且将超声波液位仪用在锅炉的液位监控后，相较于现有技术中锅炉的液位监测方式，更加准确、及时。

 

附图说明

图1为具有液位监测功能的锅炉示意图。